Astrônomos observam buraco negro intermediário

Ilustração do buraco negro atuando como uma lente gravitacional. Fonte: Carl Knox, OzGrav

Estudo de cientistas australianos publicado na revista Nature Astronomy trás a primeira detecção de um buraco negro de massa intermediária. O buraco negro observado tem cerca de 50 mil vezes a massa do Sol e foi detectado através de uma técnica fantástica conhecida como lenteamento gravitacional.

A teoria da relatividade geral diz que corpos massivos deformam o espaço tempo, assim, objetos extremamente massivos, como os buracos negros, podem desviar a trajetória da luz como uma espécie de lente. E é este o nome que usamos para este fenômeno, lentes gravitacionais.

Com uma certa frequência, explosões de raios gama são emitidas pelo universo, geralmente criadas por objetos a enormes distâncias. Se um buraco negro está entre a fonte de raios gama e a Terra, agirá como uma lente gravitacional, desviando a trajetória dos raios gama.

Assim, a luz pode percorrer diferentes trajetórias para chegar à Terra. Assim, iremos detectar o sinal da mesma explosão de raios gama mais de uma vez, com o pequeno intervalo de tempo entre os sinais. No caso da detecção, a diferença é de apenas 0,4 segundos.

Com este dado em mãos, é possível estimar a massa da lente gravitacional. Porém uma medida mais precisa necessitaria da posição exata da lente. O artigo publicado diz que a massa do buraco negro é dada pela expressão (1+z) M = 55.000 Msol, onde z é uma grandeza relativa a distância da Terra ao buraco negro e deve estar no intervalo 0 <z<2.

Buracos negros intermediários até então eram um elo perdido da Astronomia. Conhecemos bem buracos negros com a massa próxima a do Sol, originados das explosões de estrelas, isto é, das supernovas. Conhecemos também os buracos negros supermassivos, com milhões de massas solares, que estão no centro das galáxias, como o Sagittarius A* que está no centro da Via Láctea.

Porém não observamos com frequência buracos negros da faixa intermediária entre estas duas categorias. Estes poderiam nos ajudar a entender como os buracos negros no centro das galáxias se formam e adquirem massas tão absurdamente grandes.

Referências e Saiba Mais:

[1] Evidence for an intermediate-mass black hole from a gravitationally lensed gamma-ray burst. (Paynter et al.), Nature Astronomy, 2021.

[2] Buraco negro de massa intermediária é detectado pela primeira vez. Tilt Uol

[3] Astrônomos acreditam ter encontrado o elo perdido dos buracos negros. Tilt Uol